[發明專利]存儲元件、制造存儲元件的方法以及存儲裝置

有效

• 申請號: 201210210924.5
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102855929B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 紫牟田雅之;保田周一郎;水口徹也;大場和博;荒谷勝久
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;H01L45/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 褚海英,武玉琴

1.一種存儲元件，其依次包括第一電極、存儲層以及第二電極，其中，

所述存儲層包括：

電阻變化層，其設置在所述第一電極側；以及

離子源層，其包含一種以上金屬元素，并且所述離子源層設置在所述第二電極側，并且

所述離子源層包括第一離子源層和第二離子源層，所述第一離子源層包含硫族元素碲、硫、硒中的一種以上并設置在所述電阻變化層側，而所述第二離子源層中的硫族元素的含量不同于所述第一離子源層中的硫族元素的含量，并且所述第二離子源層設置在所述第二電極側。

2.如權利要求1所述的存儲元件，其中，

所述第一離子源層包括一個以上第一層和一個以上第二層，所述第一層包含硫族元素碲、硫、硒中的一種以上以及易于在所述存儲層中移動的易移動元素，并具有從所述第一電極向所述第二電極的所述易移動元素的濃度梯度，并且所述第二層包含難以在所述存儲層中移動的難移動元素。

3.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

所述金屬元素為銅、鋁、鍺以及鋅中的一種以上。

4.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

所述金屬元素為鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬以及鎢組成的過渡金屬的組中的一種以上。

5.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層中的硫族元素的含量低于所述第一離子源層中的硫族元素的含量。

6.如權利要求3所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層中的銅、鋁、鍺以及鋅中的一種以上所述金屬元素的含量高于所述第一離子源層中的一種以上所述金屬元素的含量。

7.如權利要求4所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層中的鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬以及鎢組成的過渡金屬的組中的一種以上所述金屬元素的含量高于所述第一離子源層中的一種以上所述金屬元素的含量。

8.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層的熔點高于所述第一離子源層的熔點。

9.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層的電阻值低于所述第一離子源層的電阻值。

10.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層中的氧的含量大于所述第一離子源層中的氧的含量。

11.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

所述第一離子源層具有從所述第一電極側向所述第二電極側的硫族元素的濃度梯度。

12.如權利要求2所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層的熔點高于構成所述第一離子源層的多個層中的與所述電阻變化層接觸的層的熔點。

13.如權利要求2所述的存儲元件，其中，

所述第二離子源層的電阻值低于構成所述第一離子源層的多個層中的與所述電阻變化層接觸的層的電阻值。

14.如權利要求1或2所述的存儲元件，其中，

通過響應于對所述第一電極和所述第二電極所施加的電壓而在所述電阻變化層中形成包含所述金屬元素的低電阻部，從而使電阻值呈現變化。

15.一種存儲裝置，其包括：

多個如權利要求1至14之任一項所述的存儲元件；以及

脈沖施加部，其對所述存儲元件選擇性地施加電壓脈沖或電流脈沖。

16.一種制造存儲元件的方法，所述方法包括：

在基板上形成第一電極；

在所述第一電極上形成電阻變化層；

在所述電阻變化層上形成包含金屬元素并包含硫族元素碲、硫、硒中的一種以上的第一離子源層；

在所述第一離子源層上形成硫族元素的含量與所述第一離子源層中的硫族元素的含量不同的第二離子源層；并且

在所述第二離子源層上形成第二電極。